ALSA: emu10k1: fix synthesizer pitch for E-MU cards at 44.1 kHz

This is only a very partial fix - the frequency-dependent envelope & LFO
register values aren't adjusted.

But I'm not sure they were even correct at 48 kHz to start with, as most
of them are precalculated by common code which assumes an EMU8K-specific
44.1 kHz word clock, and it seems somewhat unlikely that the hardware's
register interpretation was adjusted to compensate for the different
word clock.

In any case I'm not going to spend time on fixing that, as this code is
unlikely to be actually used by anyone today.

Signed-off-by: Oswald Buddenhagen <oswald.buddenhagen@gmx.de>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230612191325.1315854-6-oswald.buddenhagen@gmx.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: emu10k1: fix sample rates for E-MU cards at 44.1 kHz word clock

Now that we know the actual word clock, we can:
- Put the resulting rate into the hardware info
- At 44.1 kHz word clock shift the rate for the pitch calculations,
  which presume a 48 kHz word clock

Signed-off-by: Oswald Buddenhagen <oswald.buddenhagen@gmx.de>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230612191325.1315854-5-oswald.buddenhagen@gmx.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: emu10k1: query rate of external clock sources on E-MU cards

The value isn't used yet; the subsequent commits will do that.

This ignores the existence of rates above 48 kHz, which is fine, as the
hardware will just switch to the fallback clock source when fed with a
rate which is incompatible with the base clock multiplier, which
currently is always x1.

The sample rate display in /proc spdif-in is adjusted to reflect our
understanding of the input rates.

This is tested only with an 0404b card without sync card, so there is a
lot of room for improvement.

Signed-off-by: Oswald Buddenhagen <oswald.buddenhagen@gmx.de>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230612191325.1315854-4-oswald.buddenhagen@gmx.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: emu10k1: make available E-MU clock sources card-specific

The actually available clock sources depend on the available audio input
ports and dedicated clock input ports.

This includes refactoring the code to be data-driven to remain
manageable.

Signed-off-by: Oswald Buddenhagen <oswald.buddenhagen@gmx.de>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230612191325.1315854-3-oswald.buddenhagen@gmx.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: emu10k1: split off E-MU fallback clock from clock source

So far, we set the fallback as a side effect of setting the source. But
the fallback makes no sense at all when an internal clock is selected.
Defaulting to 48k for S/PDIF & ADAT makes sense, but as that is the
global default and we're not changing it automatically any more, it's
just fine to leave it entirely to the explicit setting.

This changes the name of the pre-existing control to something more
appropriate (regardless of the split), so users will need to adjust
their mixer settings.

Signed-off-by: Oswald Buddenhagen <oswald.buddenhagen@gmx.de>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230612191325.1315854-2-oswald.buddenhagen@gmx.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

Merge branch 'topic/midi20' into for-next

As the updated MIDI 2.0 spec has been published freshly, this is a
catch up to add the support for new specs, especially UMP v1.1
features, on Linux kernel.

The new UMP v1.1 introduced the concept of Function Blocks (FB), which
is a kind of superset of USB MIDI 2.0 Group Terminal Blocks (GTB).
The patch set adds the support for FB as the primary information
source while keeping the parse of GTB as fallback.  Also UMP v1.1
supports the groupless messages, the protocol switch, static FBs, and
other new fundamental features, and those are supported as well.

Link: https://www.midi.org/midi-articles/details-about-midi-2-0-midi-ci-profiles-and-property-exchange
Link: https://lore.kernel.org/r/20230612081054.17200-1-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: docs: Update MIDI 2.0 documentation for UMP 1.1 enhancement

There have been a few enhancements for the new UMP 1.1 features.
Update the documentation accordingly.

Link: https://lore.kernel.org/r/20230612081054.17200-11-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: ump: Add info flag bit for static blocks

UMP v1.1 spec allows to inform whether the function blocks are static
and not dynamically updated.  Add a new flag bit to
snd_ump_endpoint_info to reflect that attribute, too.

The flag is set when a USB MIDI device is still in the old MIDI 2.0
without UMP 1.1 support.  Then the driver falls back to GTBs, and they
are supposed to be static-only.

Link: https://lore.kernel.org/r/20230612081054.17200-10-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: seq: ump: Notify UMP protocol change to sequencer

UMP v1.1 supports the protocol switch via a UMP Stream message.  When
it's received, we need to take care of the midi_version field in the
corresponding sequencer client, too.

This patch introduces a new ops to notify the protocol change to
snd_seq_ump_ops for handling it.

Link: https://lore.kernel.org/r/20230612081054.17200-9-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: seq: ump: Notify port changes to system port

For allowing applications to track the FB active changes, this patch
adds the notification from the system port at each time a FB change is
handled and the active flag or re-grouping happens.

Link: https://lore.kernel.org/r/20230612081054.17200-8-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: seq: ump: Handle FB info update

This patch implements the handling of the dynamic update of FB info.

When the FB info update is received after the initial parsing, it
means the dynamic FB info update.  We compare the result, and if the
actual update is detected, it's notified via a new ops,
notify_fb_change, to the sequencer client, and the corresponding
sequencer ports are updated accordingly.

Link: https://lore.kernel.org/r/20230612081054.17200-7-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: seq: ump: Handle groupless messages

The UMP Utility and Stream messages are "groupless", i.e. an incoming
groupless packet should be sent only to the UMP EP port, and the event
with the groupless message is sent to UMP EP as is without the group
translation per port.

Also, the former reserved bit 0 for the client group filter is now
used for groupless events.  When the bit 0 is set, the groupless
events are filtered out and skipped.

Link: https://lore.kernel.org/r/20230612081054.17200-6-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: usb-audio: Add midi2_ump_probe option

Add a new option to enable/disable the UMP Endpoint probing.
Some firmware seems screwed up when such a new command issued, and
this option allows user to suppress it.

Link: https://lore.kernel.org/r/20230612081054.17200-5-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: usb-audio: Parse UMP Endpoint and Function Blocks at first

Try to parse the UMP Endpoint and UMP Function Blocks for building the
topology at first.  Only when those are missing (e.g. on an older USB
MIDI 2.0 spec or a unidirectional endpoint), the driver still creates
blocks based on USB group terminal block information as fallback.

Link: https://lore.kernel.org/r/20230612081054.17200-4-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: ump: Support UMP Endpoint and Function Block parsing

This patch adds the basic support for UMP Endpoint and UMP Function
Block parsing, which are extended in the new UMP v1.1 spec.
The patch provides a new helper function to perform the query of the
UMP Endpoint information and builds up the UMP blocks based on UMP
Function Block information.  For the communication over the UMP
Endpoint, it opens the rawmidi device once internally, inquiries the
UMP Endpoint and Function Block info by sending new UMP Stream
messages, and waits for the response for each query.

The new UMP spec allows to update the FB info and change its
associated groups or its activeness on the fly, too.  For catching it,
the UMP core keeps watching the incoming UMP messages, and
snd_ump_receive() handles the incoming UMP Stream messages to refresh
the FB info.

Link: https://lore.kernel.org/r/20230612081054.17200-3-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: ump: Add more attributes to UMP EP and FB info

Add a few more fields to snd_ump_endpoint_info and snd_ump_block_info
that are added in the new v1.1 spec.  Those are filled by the UMP Stream
messages.

The rawmidi protocol version is bumped to 2.0.4 to indicate those
updates.

Also, update the proc outputs to show the newly introduced fields.

Link: https://lore.kernel.org/r/20230612081054.17200-2-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: firewire: use 'GPL' string for module license contributed by Clemens Ladisch

In MODULE_LICENSE macro, "GPL" string obsoletes "GPL v2" string by a
commit bf7fbeeae6db ("module: Cure the MODULE_LICENSE "GPL" vs. "GPL v2"
bogosity").

This commit uses the preferable expression.

Signed-off-by: Takashi Sakamoto <o-takashi@sakamocchi.jp>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230611144445.221529-3-o-takashi@sakamocchi.jp
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: firewire: use 'GPL' string for module license contributed by Takashi Sakamoto

In MODULE_LICENSE macro, "GPL" string obsoletes "GPL v2" string by a
commit bf7fbeeae6db ("module: Cure the MODULE_LICENSE "GPL" vs. "GPL v2"
bogosity").

This commit uses the preferable expression.

Signed-off-by: Takashi Sakamoto <o-takashi@sakamocchi.jp>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230611144445.221529-2-o-takashi@sakamocchi.jp
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: hda: Use maple tree register cache

HDA can only support single register read and write operations so does not
benefit from block writes. This means it gets no benefit from using the
rbtree register cache over the maple tree register cache so convert it to
use maple trees instead, it is more modern.

Signed-off-by: Mark Brown <broonie@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230609-alsa-hda-maple-v1-1-a2b725c8b8f5@kernel.org
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

selftests: ALSA: Add test for the 'pcmtest' driver

This test covers the new Virtual PCM Test Driver, including the capturing,
playback and ioctl redefinition functionalities for both interleaved and
non-interleaved access modes. This test is also helpful as an usage example
of the 'pcmtest' driver.

We have a lot of different virtual media drivers, which can be used for
testing of the userspace applications and media subsystem middle layer.
However, all of them are aimed at testing the video functionality and
simulating the video devices. For audio devices we have only snd-dummy
module, which is good in simulating the correct behavior of an ALSA device.
I decided to write a tool, which would help to test the userspace ALSA
programs (and the PCM middle layer as well) under unusual circumstances
to figure out how they would behave. So I came up with this Virtual PCM
Test Driver.

This new Virtual PCM Test Driver has several features which can be useful
during the userspace ALSA applications testing/fuzzing, or testing/fuzzing
of the PCM middle layer. Not all of them can be implemented using the
existing virtual drivers (like dummy or loopback). Here is what can this
driver do:

- Simulate both capture and playback processes
- Generate random or pattern-based capture data
- Check the playback stream for containing the looped pattern
- Inject delays into the playback and capturing processes
- Inject errors during the PCM callbacks

Also, this driver can check the playback stream for containing the
predefined pattern, which is used in the corresponding selftest to check
the PCM middle layer data transferring functionality. Additionally, this
driver redefines the default RESET ioctl, and the selftest covers this PCM
API functionality as well.

The driver supports both interleaved and non-interleaved access modes, and
have separate pattern buffers for each channel. The driver supports up to
4 channels and up to 8 substreams.

Signed-off-by: Ivan Orlov <ivan.orlov0322@gmail.com>
Acked-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230606193254.20791-3-ivan.orlov0322@gmail.com
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: Implement the new Virtual PCM Test Driver

We have a lot of different virtual media drivers, which can be used for
testing of the userspace applications and media subsystem middle layer.
However, all of them are aimed at testing the video functionality and
simulating the video devices. For audio devices we have only snd-dummy
module, which is good in simulating the correct behavior of an ALSA device.
I decided to write a tool, which would help to test the userspace ALSA
programs (and the PCM middle layer as well) under unusual circumstances
to figure out how they would behave. So I came up with this Virtual PCM
Test Driver.

This new Virtual PCM Test Driver has several features which can be useful
during the userspace ALSA applications testing/fuzzing, or testing/fuzzing
of the PCM middle layer. Not all of them can be implemented using the
existing virtual drivers (like dummy or loopback). Here is what can this
driver do:

- Simulate both capture and playback processes
- Generate random or pattern-based capture data
- Inject delays into the playback and capturing processes
- Inject errors during the PCM callbacks

Also, this driver can check the playback stream for containing the
predefined pattern, which is used in the corresponding selftest to check
the PCM middle layer data transferring functionality. Additionally, this
driver redefines the default RESET ioctl, and the selftest covers this PCM
API functionality as well.

The driver supports both interleaved and non-interleaved access modes, and
have separate pattern buffers for each channel. The driver supports up to
4 channels and up to 8 substreams.

Signed-off-by: Ivan Orlov <ivan.orlov0322@gmail.com>
Acked-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230606193254.20791-2-ivan.orlov0322@gmail.com
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

docs: sound: add 'pcmtest' driver documentation

Add documentation for the new Virtual PCM Test Driver. It covers all
possible usage cases: errors and delay injections, random and
pattern-based data generation, playback and ioctl redefinition
functionalities testing.

We have a lot of different virtual media drivers, which can be used for
testing of the userspace applications and media subsystem middle layer.
However, all of them are aimed at testing the video functionality and
simulating the video devices. For audio devices we have only snd-dummy
module, which is good in simulating the correct behavior of an ALSA device.
I decided to write a tool, which would help to test the userspace ALSA
programs (and the PCM middle layer as well) under unusual circumstances
to figure out how they would behave. So I came up with this Virtual PCM
Test Driver.

This new Virtual PCM Test Driver has several features which can be useful
during the userspace ALSA applications testing/fuzzing, or testing/fuzzing
of the PCM middle layer. Not all of them can be implemented using the
existing virtual drivers (like dummy or loopback). Here is what can this
driver do:

- Simulate both capture and playback processes
- Check the playback stream for containing the looped pattern
- Generate random or pattern-based capture data
- Inject delays into the playback and capturing processes
- Inject errors during the PCM callbacks

Also, this driver can check the playback stream for containing the
predefined pattern, which is used in the corresponding selftest to check
the PCM middle layer data transferring functionality. Additionally, this
driver redefines the default RESET ioctl, and the selftest covers this PCM
API functionality as well.

The driver supports both interleaved and non-interleaved access modes, and
have separate pattern buffers for each channel. The driver supports up to
4 channels and up to 8 substreams.

Signed-off-by: Ivan Orlov <ivan.orlov0322@gmail.com>
Acked-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230606193254.20791-1-ivan.orlov0322@gmail.com
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: hda/intel: Workaround for WALLCLK register for loongson controller

On loongson controller, the value of WALLCLK register
is always 0, which is meaningless, so we return directly.

Signed-off-by: Yanteng Si <siyanteng@loongson.cn>
Signed-off-by: Yingkun Meng <mengyingkun@loongson.cn>
Acked-by: Huacai Chen <chenhuacai@loongson.cn>
Link: https://lore.kernel.org/r/185df71ef413ab190460eb377703214ee7288aeb.1686128807.git.siyanteng@loongson.cn
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: hda: Workaround for SDnCTL register on loongson

On loongson controller, after calling snd_hdac_stream_updateb()
to enable DMA engine, the SDnCTL.STRM will become to zero.  We
need to access SDnCTL in dword to keep SDnCTL.STRM is not changed.

Signed-off-by: Yanteng Si <siyanteng@loongson.cn>
Signed-off-by: Yingkun Meng <mengyingkun@loongson.cn>
Acked-by: Huacai Chen <chenhuacai@loongson.cn>
Link: https://lore.kernel.org/r/27aeddf5ebbe7c69631cec0e489c1b264be94990.1686128807.git.siyanteng@loongson.cn
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: hda: Using polling mode for loongson controller by default

On loongson controller, RIRBSTS.RINTFL cannot be cleared,
azx_interrupt() is called all the time. We disable RIRB
interrupt, and use polling mode by default.

Signed-off-by: Yanteng Si <siyanteng@loongson.cn>
Signed-off-by: Yingkun Meng <mengyingkun@loongson.cn>
Acked-by: Huacai Chen <chenhuacai@loongson.cn>
Link: https://lore.kernel.org/r/d309a75424d438b958d90d797b4f1ba45468e090.1686128807.git.siyanteng@loongson.cn
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: hda: Add Loongson LS7A HD-Audio support

Add the new PCI ID 0x0014 0x7a07 and the new PCI ID 0x0014 0x7a37
Loongson HDA controller.

Signed-off-by: Yanteng Si <siyanteng@loongson.cn>
Acked-by: Huacai Chen <chenhuacai@loongson.cn>
Link: https://lore.kernel.org/r/993587483b9509796b29a416f257fcfb4b15c6ea.1686128807.git.siyanteng@loongson.cn
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: control: Keep the previous numid at snd_ctl_rename_id()

We don't need to change the numid at each time snd_ctl_rename_id() is
called, as the control element size itself doesn't change.  Let's keep
the previous numid value.

Along with it, add a note about calling this function only in the
card init phase.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230606094035.14808-1-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: hda/realtek: Delete cs35l41 component master during free

This ensures that the driver is properly cleaned up when freed.

Signed-off-by: Stefan Binding <sbinding@opensource.cirrus.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230606103436.455348-4-sbinding@opensource.cirrus.com
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: hda: cs35l41: Fix endian conversions

Found during static analysis, ensure variables are correct
types before endian conversion.

Signed-off-by: Stefan Binding <sbinding@opensource.cirrus.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230606103436.455348-3-sbinding@opensource.cirrus.com
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: hda: cs35l41: Clean up Firmware Load Controls

Ensure Firmware Load control and Firmware Type control
returns 1 when the value changes.

Remove fw_mutex from firmware load control put, since it is
unnecessary, and prevents any possibility of mutex inversion.

Signed-off-by: Stefan Binding <sbinding@opensource.cirrus.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230606103436.455348-2-sbinding@opensource.cirrus.com
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

Merge branch 'topic/midi20' into for-next

Pull fixes for a couple of minor issues spotted by bots.

Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: seq: Avoid confusion of aligned read size

Currently the read event packet size in snd_seq_read() is defined by
client->midi_version value that is guaranteed to be zero if UMP isn't
enabled.  But the static analyzer doesn't know of the fact, and it
still suspects as if it were leading to a potential overflow.

Add the more explicit check of CONFIG_SND_SEQ_UMP to determine the
aligned_size value for avoiding the confusion.

Fixes: 46397622a3fa ("ALSA: seq: Add UMP support")
Reported-by: kernel test robot <lkp@intel.com>
Reported-by: Dan Carpenter <error27@gmail.com>
Closes: https://lore.kernel.org/r/202305261415.NY0vapZK-lkp@intel.com/
Link: https://lore.kernel.org/r/20230605144758.6677-2-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: usb-audio: Use __le16 for 16bit USB descriptor fields

Use proper notion for 16bit values for fixing the sparse warnings.

Fixes: f8ddb0fb3289 ("ALSA: usb-audio: Define USB MIDI 2.0 specs")
Reported-by: kernel test robot <lkp@intel.com>
Closes: https://lore.kernel.org/oe-kbuild-all/202305260528.wcqjXso8-lkp@intel.com/
Closes: https://lore.kernel.org/oe-kbuild-all/202305270534.odwHL9F0-lkp@intel.com/
Link: https://lore.kernel.org/r/20230605144758.6677-1-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: emu10k1: vastly improve usefulness of info in /proc

- Include the FX bus map, without which the already present send routing
  info would require looking up the documentation.
- Include the physical I/O channels as known to the driver
- Make the multi-channel capture map actually name the mapped input
  channels rather than "FXBUS" (Audigy) or even "???" (SbLive)
- The latter two are omitted for E-MU cards, as their physical I/O is
  routed through the FPGA
- While at it, make the "Card" field somewhat more useful

This includes de-duplicating the label tables between emuproc and emufx,
updating/improving the FX bus label table, and making the SB Live! 5.1
multi-track capture channel mapping hack data-driven.

Tested-by: Jonathan Dowland <jon@dow.land>
Signed-off-by: Oswald Buddenhagen <oswald.buddenhagen@gmx.de>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230526101659.437969-7-oswald.buddenhagen@gmx.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: emu10k1: make E-MU FPGA register dump in /proc more useful

Include the routing information, which can be actually read back.

Somewhat as a drive-by, make the register dump format less obscure - the
previous one made no sense at all.

Signed-off-by: Oswald Buddenhagen <oswald.buddenhagen@gmx.de>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230526101659.437969-6-oswald.buddenhagen@gmx.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: emu10k1: include FX send amounts in /proc output

It seems to make little sense to include the FX send routing, but not
the amounts.

This also simplifies the code somewhat, and lines up the output.

Signed-off-by: Oswald Buddenhagen <oswald.buddenhagen@gmx.de>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230526101659.437969-5-oswald.buddenhagen@gmx.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: emu10k1: actually disassemble DSP instructions in /proc

fx8010_acode is supposed to be a human-readable representation; the
binary is already in fx8010_code.

Signed-off-by: Oswald Buddenhagen <oswald.buddenhagen@gmx.de>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230529095504.559054-1-oswald.buddenhagen@gmx.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: emu10k1: fix writing 1st pointer-offset register set through /proc

The limits were appropriate only for the 2nd set.

FWIW, the channel count 4 for the 2nd set is suspicious as well - at
least P17V_PLAYBACK_FIFO_PTR actually has 8 channels, and comments on
HCFG2 hint at that as well. But all bitmasks are documented only for 4
channels. Anyway, rectifying that is out of scope for this patch.

Signed-off-by: Oswald Buddenhagen <oswald.buddenhagen@gmx.de>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230526101659.437969-3-oswald.buddenhagen@gmx.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: emu10k1: hide absent 2nd pointer-offset register set from /proc

The 2nd register set belongs to the P16V chip (or embedded P17V module),
so there is nothing to show when no such part is present. Gen2 E-MU
cards have a P17V, but it's entirely unused, so we hide it there as
well.

Signed-off-by: Oswald Buddenhagen <oswald.buddenhagen@gmx.de>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230526101659.437969-2-oswald.buddenhagen@gmx.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: Switch i2c drivers back to use .probe()

After commit b8a1a4cd5a98 ("i2c: Provide a temporary .probe_new()
call-back type"), all drivers being converted to .probe_new() and then
03c835f498b5 ("i2c: Switch .probe() to not take an id parameter") convert
back to (the new) .probe() to be able to eventually drop .probe_new() from
struct i2c_driver.

Signed-off-by: Uwe Kleine-König <u.kleine-koenig@pengutronix.de>
Reviewed-by: Luca Ceresoli <luca.ceresoli@bootlin.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230525203640.677826-1-u.kleine-koenig@pengutronix.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

Merge branch 'topic/midi20' into for-next

Pull yet more fixes for UMP core.
All about the legacy MIDI support code.

Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: ump: Fix parsing of 0xFx command

The MIDI 1.0 parser retrieved the 0xFx command with a wrong bit shift,
resulting in the bogus type.  Fix the bit shift size.

Fixes: 0b5288f5fe63 ("ALSA: ump: Add legacy raw MIDI support")
Reported-by: Dan Carpenter <dan.carpenter@linaro.org>
Closes: https://lore.kernel.org/r/0fbc0b27-54b8-4cda-800e-37e7a03fed39@kili.mountain
Suggested-by: Dan Carpenter <dan.carpenter@linaro.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230525083124.15277-2-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: ump: Drop redundant check of note-on with zero velocity

The check of a note-on event with zero velocity is done twice, and the
latter one is superfluous.  Let's drop it.

Fixes: 0b5288f5fe63 ("ALSA: ump: Add legacy raw MIDI support")
Reported-by: Dan Carpenter <dan.carpenter@linaro.org>
Closes: https://lore.kernel.org/r/4683198a-84f6-4238-9e87-c70667d84523@kili.mountain
Suggested-by: Dan Carpenter <dan.carpenter@linaro.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230525083124.15277-1-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: emu10k1: fix multi-channel capture config for E-MU cards

On SB cards the number of captured channels is derived from the voice
mask mixer control. But for E-MU cards this wasn't actually "wired up",
so changing the mask would simply mess up the recording.

We could fix that, but the channel routing through the FPGA makes the
masking redundant. So instead we hide the control, and let the user
specify the PCM channel count the traditional way.

Signed-off-by: Oswald Buddenhagen <oswald.buddenhagen@gmx.de>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523200709.236059-5-oswald.buddenhagen@gmx.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: emu10k1: don't restrict capture channel count to powers of two

The hardware can deal with primes up to 7 and power-of-two multiples
thereof; the limitation is reflected by the possible buffer sizes.

Note that setting the voice mask will not allow more than 16 channels
even on Sound Blaster Audigy anymore, as 32 seems a bit excessive (the
code overall appears to think so, just not in this case).

Signed-off-by: Oswald Buddenhagen <oswald.buddenhagen@gmx.de>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523200709.236059-4-oswald.buddenhagen@gmx.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: emu10k1: fix support for 24 kHz capture

We need to specify that the hardware supports non-standard rates, as
otherwise the sound core creates a constraint which limits the rate to
the specified standard rates. That also made the rate constraint we were
already adding meaningless.

Signed-off-by: Oswald Buddenhagen <oswald.buddenhagen@gmx.de>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523200709.236059-3-oswald.buddenhagen@gmx.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: emu10k1: fix capture buffer size confusion

The buffer size register sets the size of the whole buffer, not just one
period. We actually handled it like that, except that the constraint was
set on the wrong parameter. The period size is implicitly constrained by
the buffer size and the fixed period count of 2.

Signed-off-by: Oswald Buddenhagen <oswald.buddenhagen@gmx.de>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523200709.236059-2-oswald.buddenhagen@gmx.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: emu10k1: make channel count of multi-channel playback flexible

There is no reason to nail it to 16 channels.

Signed-off-by: Oswald Buddenhagen <oswald.buddenhagen@gmx.de>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523200709.236023-4-oswald.buddenhagen@gmx.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: emu10k1: add synchronized start of multi-channel playback

We use independent voices for the channels, so we need to make an effort
to ensure that they are actually in sync.

The hardware doesn't provide atomicity, so we may need to retry a few
times, due to NMIs, PCI contention, and the wrong phase of the moon.

Solution inspired by kX-project.

Signed-off-by: Oswald Buddenhagen <oswald.buddenhagen@gmx.de>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523200709.236023-3-oswald.buddenhagen@gmx.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: emu10k1: don't limit multi-channel playback to two periods

For unclear reasons, the extra voice was set up with half the buffer
size instead of the period size. Commit 27ae958cf6 ("emu10k1 driver -
add multichannel device hw:x,3 [2-8/8]") mentions half-loop interrupts,
so maybe this was an artifact of an earlier iteration of the patch.

While at it, also fix periods_min of the regular playback - one period
makes just no sense.

Signed-off-by: Oswald Buddenhagen <oswald.buddenhagen@gmx.de>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523200709.236023-2-oswald.buddenhagen@gmx.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

Merge branch 'topic/midi20' into for-next

Pull a fixup for build error on big-endian archs.

Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: ump: Correct snd_ump_midi1_msg_program definition

The #endif is placed obviously at a wrong position, which caused a
build error on the big endian machine.

Fixes: 0b5288f5fe63 ("ALSA: ump: Add legacy raw MIDI support")
Signed-off-by: Stephen Rothwell <sfr@canb.auug.org.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230524135448.3ecad334@canb.auug.org.au
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

Merge branch 'topic/midi20' into for-next

This is a (largish) patch set for adding the support of MIDI 2.0
functionality, mainly targeted for USB devices.  MIDI 2.0 is a
complete overhaul of the 40-years old MIDI 1.0.  Unlike MIDI 1.0 byte
stream, MIDI 2.0 uses packets in 32bit words for Universal MIDI Packet
(UMP) protocol.  It supports both MIDI 1.0 commands for compatibility
and the extended MIDI 2.0 commands for higher resolutions and more
functions.

For supporting the UMP, the patch set extends the existing ALSA
rawmidi and sequencer interfaces, and adds the USB MIDI 2.0 support to
the standard USB-audio driver.

The rawmidi for UMP has a different device name (/dev/snd/umpC*D*) and
it reads/writes UMP packet data in 32bit CPU-native endianness.  For
the old MIDI 1.0 applications, the legacy rawmidi interface is
provided, too.

As default, USB-audio driver will take the alternate setting for MIDI
2.0 interface, and the compatibility with MIDI 1.0 is provided via the
rawmidi common layer.  However, user may let the driver falling back
to the old MIDI 1.0 interface by a module option, too.

A UMP-capable rawmidi device can create the corresponding ALSA
sequencer client(s) to support the UMP Endpoint and UMP Group
connections.  As a nature of ALSA sequencer, arbitrary connections
between clients/ports are allowed, and the ALSA sequencer core
performs the automatic conversions for the connections between a new
UMP sequencer client and a legacy MIDI 1.0 sequencer client.  It
allows the existing application to use MIDI 2.0 devices without
changes.

The MIDI-CI, which is another major extension in MIDI 2.0, isn't
covered by this patch set.  It would be implemented rather in
user-space.

Roughly speaking, the first half of this patch set is for extending
the rawmidi and USB-audio, and the second half is for extending the
ALSA sequencer interface.

The patch set is based on 6.4-rc2 kernel, but all patches can be
cleanly applicable on 6.2 and 6.3 kernels, too (while 6.1 and older
kernels would need minor adjustment for uapi header changes).

The updates for alsa-lib and alsa-utils will follow shortly later.

The author thanks members of MIDI Association OS/API Working Group,
especially Andrew Mee, for great helps for the initial design and
debugging / testing the drivers.

Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-1-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: emu10k1: pass raw FX send config to snd_emu10k1_pcm_init_voice()

... instead of passing in a high-level mixer struct. Let the
higher-level functions handle the differences between the voice types.

Signed-off-by: Oswald Buddenhagen <oswald.buddenhagen@gmx.de>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523104612.198884-2-oswald.buddenhagen@gmx.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: emu10k1: introduce higher-level voice manipulation functions

This adds snd_emu10k1_pcm_init_{voices,extra_voice}() and
snd_emu10k1_playback_{un,}mute_voices() to slightly abstract by voice
function and potential stereo property.

Signed-off-by: Oswald Buddenhagen <oswald.buddenhagen@gmx.de>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523104612.198884-1-oswald.buddenhagen@gmx.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: docs: Add MIDI 2.0 documentation

Add the brief document for describing the MIDI 2.0 implementation on
Linux kernel.  Both rawmidi and sequencer API extensions are
described.

Acked-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-38-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: seq: Add UMP group filter

Add a new filter bitmap for UMP groups for reducing the unnecessary
read/write when the client is connected to UMP EP seq port.

The new group_filter field contains the bitmap for the groups, i.e.
when the bit is set, the corresponding group is filtered out and
the messages to that group won't be delivered.

The filter bitmap consists of each bit of 1-based UMP Group number.
The bit 0 is reserved for the future use.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-37-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: seq: Print UMP Endpoint and Block information in proc outputs

This patch enhances the /proc/asound/seq/clients output to show a few
more information about the assigned UMP Endpoint and Blocks.

The "Groups" are shown in 1-based group number to align with the
sequencer client name and port number.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-36-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: seq: Add ioctls for client UMP info query and setup

Add new ioctls for sequencer clients to query and set the UMP endpoint
and block information.

As a sequencer client corresponds to a UMP Endpoint, one UMP Endpoint
information can be assigned at most to a single sequencer client while
multiple UMP block infos can be assigned by passing the type with the
offset of block id (i.e. type = block_id + 1).

For the kernel client, only SNDRV_SEQ_IOCTL_GET_CLIENT_UMP_INFO is
allowed.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-35-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: seq: ump: Create UMP Endpoint port for broadcast

Create a sequencer port for broadcasting the all group inputs at the
port number 0.  This corresponds to a UMP Endpoint connection;
application can read all UMP events from this port no matter which
group the UMP packet belongs to.

Unlike seq ports for other UMP groups, a UMP Endpoint port has no
SND_SEQ_PORT_TYPE_MIDI_GENERIC bit, so that it won't be treated as a
normal MIDI 1.0 device from legacy applications.

The port is named as "MIDI 2.0" to align with representations on other
operation systems.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-34-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: seq: Bind UMP device

This patch introduces a new ALSA sequencer client for the kernel UMP
object, snd-seq-ump-client.  It's a UMP version of snd-seq-midi
driver, while this driver creates a sequencer client per UMP endpoint
which contains (fixed) 16 ports.

The UMP rawmidi device is opened in APPEND mode for output, so that
multiple sequencer clients can share the same UMP endpoint, as well as
the legacy UMP rawmidi devices that are opened in APPEND mode, too.
For input, on the other hand, the incoming data is processed on the
fly in the dedicated hook, hence it doesn't open a rawmidi device.

The UMP packet group is updated upon delivery depending on the target
sequencer port (which corresponds to the actual UMP group).

Each sequencer port sets a new port type bit,
SNDRV_SEQ_PORT_TYPE_MIDI_UMP, in addition to the other standard
types for MIDI.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-33-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: seq: Allow suppressing UMP conversions

A sequencer client like seq_dummy rather doesn't want to convert UMP
events but receives / sends as is.  Add a new event filter flag to
suppress the automatic UMP conversion and applies accordingly.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-32-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: seq: Automatic conversion of UMP events

This patch enables the automatic conversion of UMP events from/to the
legacy ALSA sequencer MIDI events.  Also, as UMP itself has two
different modes (MIDI 1.0 and MIDI 2.0), yet another converters
between them are needed, too.  Namely, we have conversions between the
legacy and UMP like:
  - seq legacy event -> seq UMP MIDI 1.0 event
  - seq legacy event -> seq UMP MIDI 2.0 event
  - seq UMP MIDI 1.0 event -> seq legacy event
  - seq UMP MIDI 2.0 event -> seq legacy event

and the conversions between UMP MIDI 1.0 and 2.0 clients like:
  - seq UMP MIDI 1.0 event -> seq UMP MIDI 2.0 event
  - seq UMP MIDI 2.0 event -> seq UMP MIDI 1.0 event

The translation is per best-effort; some MIDI 2.0 specific events are
ignored when translated to MIDI 1.0.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-31-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: seq: Add UMP group number to snd_seq_port_info

Add yet more new filed "ump_group" to snd_seq_port_info for specifying
the associated UMP Group number for each sequencer port.  This will be
referred in the upcoming automatic UMP conversion in sequencer core.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-30-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: seq: Add port direction to snd_seq_port_info

Add a new field "direction" to snd_seq_port_info for allowing a client
to tell the expected direction of the port access.  A port might still
allow subscriptions for read/write (e.g. for MIDI-CI) even if the
primary usage of the port is a single direction (either input or
output only).  This new "direction" field can help to indicate such
cases.

When the direction is unspecified at creating a port and the port has
either read or write capability, the corresponding direction bits are
set automatically as default.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-29-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: seq: Support MIDI 2.0 UMP Endpoint port

This is an extension to ALSA sequencer infrastructure to support the
MIDI 2.0 UMP Endpoint port.  It's a "catch-all" port that is supposed
to be present for each UMP Endpoint.  When this port is read via
subscription, it sends any events from all ports (UMP Groups) found in
the same client.

A UMP Endpoint port can be created with the new capability bit
SNDRV_SEQ_PORT_CAP_UMP_ENDPOINT.  Although the port assignment isn't
strictly defined, it should be the port number 0.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-28-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: seq: Add port inactive flag

This extends the ALSA sequencer port capability bit to indicate the
"inactive" flag.  When this flag is set, the port is essentially
invisible, and doesn't appear in the port query ioctls, while the
direct access and the connection to this port are still allowed.  The
active/inactive state can be flipped dynamically, so that it can be
visible at any time later.

This feature is introduced basically for UMP; some UMP Groups in a UMP
Block may be unassigned, hence those are practically invisible.  On
ALSA sequencer, the corresponding sequencer ports will get this new
"inactive" flag to indicate the invisible state.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-27-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: seq: Add UMP support

Starting from this commit, we add the basic support of UMP (Universal
MIDI Packet) events on ALSA sequencer infrastructure.  The biggest
change here is that, for transferring UMP packets that are up to 128
bits, we extend the data payload of ALSA sequencer event record when
the client is declared to support for the new UMP events.

A new event flag bit, SNDRV_SEQ_EVENT_UMP, is defined and it shall be
set for the UMP packet events that have the larger payload of 128
bits, defined as struct snd_seq_ump_event.

For controlling the UMP feature enablement in kernel, a new Kconfig,
CONFIG_SND_SEQ_UMP is introduced.  The extended event for UMP is
available only when this Kconfig item is set.  Similarly, the size of
the internal snd_seq_event_cell also increases (in 4 bytes) when the
Kconfig item is set.  (But the size increase is effective only for
32bit architectures; 64bit archs already have padding there.)
Overall, when CONFIG_SND_SEQ_UMP isn't set, there is no change in the
event and cell, keeping the old sizes.

For applications that want to access the UMP packets, first of all, a
sequencer client has to declare the user-protocol to match with the
latest one via the new SNDRV_SEQ_IOCTL_USER_PVERSION; otherwise it's
treated as if a legacy client without UMP support.

Then the client can switch to the new UMP mode (MIDI 1.0 or MIDI 2.0)
with a new field, midi_version, in snd_seq_client_info.  When switched
to UMP mode (midi_version = 1 or 2), the client can write the UMP
events with SNDRV_SEQ_EVENT_UMP flag.  For reads, the alignment size
is changed from snd_seq_event (28 bytes) to snd_seq_ump_event (32
bytes).  When a UMP sequencer event is delivered to a legacy sequencer
client, it's ignored or handled as an error.

Conceptually, ALSA sequencer client and port correspond to the UMP
Endpoint and Group, respectively; each client may have multiple ports
and each port has the fixed number (16) of channels, total up to 256
channels.

As of this commit, ALSA sequencer core just sends and receives the UMP
events as-is from/to clients.  The automatic conversions between the
legacy events and the new UMP events will be implemented in a later
patch.

Along with this commit, bump the sequencer protocol version to 1.0.3.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-26-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: seq: Introduce SNDRV_SEQ_IOCTL_USER_PVERSION ioctl

For the future extension of ALSA sequencer ABI, introduce a new ioctl
SNDRV_SEQ_IOCTL_USER_PVERSION.  This is similar like the ioctls used
in PCM and other interfaces, for an application to specify its
supporting ABI version.

The use of this ioctl will be mandatory for the upcoming UMP support.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-25-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: seq: Prohibit creating ports with special numbers

Some port numbers are special, such as 254 for subscribers and 255 for
broadcast.  Return error if application tries to create such a port.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-24-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: seq: Check validity before creating a port object

The client type and the port info validity check should be done before
actually creating a port, instead of unnecessary create-and-scratch.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-23-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: seq: Check the conflicting port at port creation

We didn't check if a port with the given port number has been already
present at creating a new port.  Check it and return -EBUSY properly
if the port number conflicts.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-22-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: seq: Drop dead code for the old broadcast support

The broadcast and multicast supports have been never enabled.
Let's drop the dead code.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-21-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: seq: Treat snd_seq_client object directly in client drivers

Introduce the new helpers, snd_seq_kernel_client_get() and _put() for
kernel client drivers to treat the snd_seq_client more directly.
This allows us to reduce the exported symbols and APIs at each time we
need to access some field in future.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-20-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: seq: Add snd_seq_expand_var_event_at() helper

Create a new variant of snd_seq_expand_var_event() for expanding the
data starting from the given byte offset.  It'll be used by the new
UMP sequencer code later.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-19-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: seq: Clear padded bytes at expanding events

There can be a small memory hole that may not be cleared at expanding
an event with the variable length type.  Make sure to clear it.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-18-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: usb-audio: Inform inconsistent protocols in GTBs

When parsing Group Terminal Blocks, we overwrote the preferred
protocol and the protocol capabilities silently from the last parsed
GTB.  This patch adds the information print indicating the unexpected
overrides instead of silent action.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-17-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: usb-audio: Enable the legacy raw MIDI support

Attach the legacy rawmidi devices when enabled in Kconfig accordingly.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-16-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: ump: Add legacy raw MIDI support

This patch extends the UMP core code to support the legacy MIDI 1.0
rawmidi devices.  When the new kconfig CONFIG_SND_UMP_LEGACY_RAWMIDI
is set, the UMP core allows to attach an additional rawmidi device for
each UMP Endpoint.  The rawmidi device contains 16 substreams where
each substream corresponds to a UMP Group belonging to the EP.  The
device reads/writes the legacy MIDI 1.0 byte streams and translates
from/to UMP packets.

The legacy rawmidi devices are exclusive with the UMP rawmidi devices,
hence both of them can't be opened at the same time unless the UMP
rawmidi is opened in APPEND mode.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-15-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: ump: Redirect rawmidi substream access via own helpers

This is a code refactoring for abstracting the rawmidi access to the
UMP's own helpers.  It's a preliminary work for the later code
refactoring of the UMP layer.

Until now, we access to the rawmidi substream directly from the
driver via rawmidi access helpers, but after this change, the driver
is supposed to access via the newly introduced snd_ump_ops and
receive/transmit via snd_ump_receive() and snd_ump_transmit() helpers.
As of this commit, those are merely wrappers for the rawmidi
substream, and no much function change is seen here.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-14-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: usb-audio: Create UMP blocks from USB MIDI GTBs

USB MIDI spec defines the Group Terminal Blocks (GTB) that associate
multiple UMP Groups.  Those correspond to snd_ump_block entities in
ALSA UMP abstraction, and now we create those UMP Block objects for
each UMP Endpoint from the parsed GTB information.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-13-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: usb-audio: Trim superfluous "MIDI" suffix from UMP EP name

A single USB audio device may have multiple interfaces for different
purposes (e.g. audio, MIDI and HID), where the iInterface descriptor
of each interface may contain an own suffix, e.g. "MIDI" for a MIDI
interface.  as such a suffix is superfluous as a rawmidi and UMP
Endpoint name, this patch trims the superfluous "MIDI" suffix from the
name string.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-12-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: usb-audio: Get UMP EP name string from USB interface

USB descriptor may provide a nicer name for USB interface, and we may
take it as the UMP Endpoint name.  The UMP EP name is copied as the
rawmidi name, too.

Also, fill the UMP block product_id field from the iSerialNumber
string of the USB device descriptor as a recommended unique id, too.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-11-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: usb-audio: USB MIDI 2.0 UMP support

This patch provides a basic support for USB MIDI 2.0.  As of this
patch, the driver creates a UMP device per MIDI I/O endpoints, which
serves as a dumb terminal to read/write UMP streams.

A new Kconfig CONFIG_SND_USB_AUDIO_MIDI_V2 manages whether to enable
or disable the MIDI 2.0 support.  Also, the driver provides a new
module option, midi2_enable, to allow disabling the MIDI 2.0 at
runtime, too.  When MIDI 2.0 support is disabled, the driver tries to
fall back to the already existing MIDI 1.0 device (each MIDI 2.0
device is supposed to provide the MIDI 1.0 interface at the altset
0).

For now, the driver doesn't manage any MIDI-CI or other protocol
setups by itself, but relies on the default protocol given via the
group terminal block descriptors.

The MIDI 1.0 messages on MIDI 2.0 device will be automatically
converted in ALSA sequencer in a later patch.  As of this commit, the
driver accepts merely the rawmidi UMP accesses.

The driver builds up the topology in the following way:
- Create an object for each MIDI endpoint belonging to the USB
  interface
- Find MIDI EP "pairs" that share the same GTB;
  note that MIDI EP is unidirectional, while UMP is (normally)
  bidirectional, so two MIDI EPs can form a single UMP EP
- A UMP endpoint object is created for each I/O pair
- For remaining "solo" MIDI EPs, create unidirectional UMP EPs
- Finally, parse GTBs and fill the protocol bits on each UMP

So the driver may support multiple UMP Endpoints in theory, although
most devices are supposed to have a single UMP EP that can contain up
to 16 groups -- which should be large enough.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-10-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: usb-audio: Define USB MIDI 2.0 specs

Define new structs and constants from USB MIDI 2.0 specification,
to be used in the upcoming MIDI 2.0 support in USB-audio driver.

A new class-specific endpoint descriptor and group terminal block
descriptors are defined.

Acked-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
Acked-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-9-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: usb-audio: Manage number of rawmidis globally

We're going to create rawmidi objects for MIDI 2.0 in a different code
from the current code for USB-MIDI 1.0.  As a preliminary work, this
patch adds the number of rawmidi objects to keep globally in a
USB-audio card instance, so that it can be referred from both MIDI 1.0
and 2.0 code.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-8-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: ump: Additional proc output

UMP devices may have more interesting information than the traditional
rawmidi.  Extend the rawmidi_global_ops to allow the optional proc
info output and show some more bits in the proc file for UMP.

Note that the "Groups" field shows the first and the last UMP Groups,
and both numbers are 1-based (i.e. the first group is 1).

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-7-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: ump: Add ioctls to inquiry UMP EP and Block info via control API

It'd be convenient to have ioctls to inquiry the UMP Endpoint and UMP
Block information directly via the control API without opening the
rawmidi interface, just like SNDRV_CTL_IOCTL_RAWMIDI_INFO.

This patch extends the rawmidi ioctl handler to support those; new
ioctls, SNDRV_CTL_IOCTL_UMP_ENDPOINT_INFO and
SNDRV_CTL_IOCTL_UMP_BLOCK_INFO, return the snd_ump_endpoint and
snd_ump_block data that is specified by the device field,
respectively.

Suggested-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-6-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: rawmidi: Skip UMP devices at SNDRV_CTL_IOCTL_RAWMIDI_NEXT_DEVICE

Applications may look for rawmidi devices with the ioctl
SNDRV_CTL_IOCTL_RAWMIDI_NEXT_DEVICE.  Returning a UMP device from this
ioctl may confuse the existing applications that support only the
legacy rawmidi.

This patch changes the code to skip the UMP devices from the lookup
for avoiding the confusion, and introduces a new ioctl to look for the
UMP devices instead.

Along with this change, bump the CTL protocol version to 2.0.9.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-5-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: rawmidi: UMP support

This patch adds the support helpers for UMP (Universal MIDI Packet) in
ALSA core.

The basic design is that a rawmidi instance is assigned to each UMP
Endpoint.  A UMP Endpoint provides a UMP stream, typically
bidirectional (but can be also uni-directional, too), which may hold
up to 16 UMP Groups, where each UMP (input/output) Group corresponds
to the traditional MIDI I/O Endpoint.

Additionally, the ALSA UMP abstraction provides the multiple UMP
Blocks that can be assigned to each UMP Endpoint.  A UMP Block is a
metadata to hold the UMP Group clusters, and can represent the
functions assigned to each UMP Group.  A typical implementation of UMP
Block is the Group Terminal Blocks of USB MIDI 2.0 specification.

For distinguishing from the legacy byte-stream MIDI device, a new
device "umpC*D*" will be created, instead of the standard (MIDI 1.0)
devices "midiC*D*".  The UMP instance can be identified by the new
rawmidi info bit SNDRV_RAWMIDI_INFO_UMP, too.

A UMP rawmidi device reads/writes only in 4-bytes words alignment,
stored in CPU native endianness.

The transmit and receive functions take care of the input/out data
alignment, and may return zero or aligned size, and the params ioctl
may return -EINVAL when the given input/output buffer size isn't
aligned.

A few new UMP-specific ioctls are added for obtaining the new UMP
endpoint and block information.

As of this commit, no ALSA sequencer instance is attached to UMP
devices yet.  They will be supported by later patches.

Along with those changes, the protocol version for rawmidi is bumped
to 2.0.3.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-4-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: rawmidi: Add ioctl callback to snd_rawmidi_global_ops

A new callback, ioctl, is added to snd_rawmidi_global_ops for allowing
the driver to deal with the own ioctls.  This is another preparation
patch for the upcoming UMP support.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-3-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: rawmidi: Pass rawmidi directly to snd_rawmidi_kernel_open()

snd_rawmidi_kernel_open() is used only internally from ALSA sequencer,
so far, and parsing the card / device matching table at each open is
redundant, as each sequencer client already gets the rawmidi object
beforehand.

This patch optimizes the path by passing the rawmidi object directly
at snd_rawmidi_kernel_open().  This is also a preparation for the
upcoming UMP rawmidi I/O support.

Reviewed-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230523075358.9672-2-tiwai@suse.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: add HAS_IOPORT dependencies

In a future patch HAS_IOPORT=n will result in inb()/outb() and friends
not being declared. We thus need to add HAS_IOPORT as dependency for
those drivers using them.

Co-developed-by: Arnd Bergmann <arnd@kernel.org>
Signed-off-by: Arnd Bergmann <arnd@kernel.org>
Signed-off-by: Niklas Schnelle <schnelle@linux.ibm.com>
Acked-by: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230522105049.1467313-33-schnelle@linux.ibm.com
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: mixart: Replace one-element arrays with simple object declarations

One-element arrays are deprecated, and we are replacing them with flexible
array members instead. However, in this case it seems those one-element
arrays have never actually been used as fake flexible arrays.

See this code that dates from Linux-2.6.12-rc2 initial git repository build
(commit 1da177e4c3f4 ("Linux-2.6.12-rc2")):

sound/pci/mixart/mixart_core.h:
 215 struct mixart_stream_state_req
 216 {
 217         u32                 delayed;
 218         u64                 scheduler;
 219         u32                 reserved4np[3];
 220         u32                 stream_count;  /* set to 1 for instance */
 221         struct mixart_flow_info  stream_info;   /* could be an array[stream_count] */
 222 } __attribute__((packed));

sound/pci/mixart/mixart.c:
 388
 389         memset(&stream_state_req, 0, sizeof(stream_state_req));
 390         stream_state_req.stream_count = 1;
 391         stream_state_req.stream_info.stream_desc.uid_pipe = stream->pipe->group_uid;
 392         stream_state_req.stream_info.stream_desc.stream_idx = stream->substream->number;
 393

So, taking the code above as example, replace multiple one-element
arrays with simple object declarations, and refactor the rest of the
code, accordingly.

This helps with the ongoing efforts to tighten the FORTIFY_SOURCE
routines on memcpy() and help us make progress towards globally
enabling -fstrict-flex-arrays=3 [1].

This results in no differences in binary output.

Link: https://github.com/KSPP/linux/issues/79
Link: https://github.com/KSPP/linux/issues/296
Link: https://gcc.gnu.org/pipermail/gcc-patches/2022-October/602902.html
Signed-off-by: Gustavo A. R. Silva <gustavoars@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/ZGfiFjcL8+r3mayq@work
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: emu10k1: revamp playback voice allocator

Instead of separate voices, we now allocate non-interleaved channels,
which may in turn contain two interleaved voices each. The higher-level
code keeps only one pointer per channel. The channels are not allocated
in one block any more, as there is no reason to do that. As a
consequence of that, and because it is cleaner regardless, we now let
the allocator store these pointers at a specified location, rather than
returning only the first one and having the calling code deduce the
remaining ones.

Signed-off-by: Oswald Buddenhagen <oswald.buddenhagen@gmx.de>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230518140947.3725394-8-oswald.buddenhagen@gmx.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: emu10k1: make snd_emu10k1_voice_alloc() assign voices' epcm

The voice allocator clearly knows about the field (it resets it), so
it's more consistent (and leads to less duplicated code) to have the
constructor take it as a parameter.

Signed-off-by: Oswald Buddenhagen <oswald.buddenhagen@gmx.de>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230518140947.3725394-7-oswald.buddenhagen@gmx.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: emu10k1: centralize freeing PCM voices

This saves some code duplication; no functional change.

Signed-off-by: Oswald Buddenhagen <oswald.buddenhagen@gmx.de>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230519184122.3808185-1-oswald.buddenhagen@gmx.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: emu10k1: make freeing untouched playback voices cheap

This allows us to drop the code that tries to preserve already allocated
voices upon repeated hw_param callback invocations. Getting it right for
multi-channel voices would otherwise get a bit hairy.

Signed-off-by: Oswald Buddenhagen <oswald.buddenhagen@gmx.de>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230518140947.3725394-5-oswald.buddenhagen@gmx.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: emu10k1: improve voice status display in /proc

Eliminate the MIDI type, as there is no such thing - the MPU401 port
doesn't have anything to do with voices.

For clarity, differentiate between regular and extra voices.

Don't atomize the enum into bits in the table display.

Simplify/optimize the storage.

Signed-off-by: Oswald Buddenhagen <oswald.buddenhagen@gmx.de>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230518140947.3725394-4-oswald.buddenhagen@gmx.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>

ALSA: emu10k1: don't forget to reset reclaimed synth voices

The subsequent allocation may still fail after freeing some voices, so
we shouldn't leave them in their programmed state.

Signed-off-by: Oswald Buddenhagen <oswald.buddenhagen@gmx.de>
Link: https://lore.kernel.org/r/20230518140947.3725394-3-oswald.buddenhagen@gmx.de
Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>